生物技术一直在污水处理技术中占据重要位置,氧化沟作为一种高效的、稳定的生物污水处理技术,也得到了大力的推广和应用。氧化沟是一种简单的活性污泥系统,利用活性污泥在闭合的曝气渠道中循环流动,活性污泥中的微生物对污水中的有机污染物进行降解和去除,最终达到净化污水的作用。
下面,小编带着大家从氧化沟的工艺原理、工艺类型等方面,全面了解氧化沟技术,为大家增加知识储备,开阔思维。
氧化沟总长一般可达到几米到几百米,是通过一种定向控制的曝气和搅动混合装置,向混合液传递水平速度,从而使被搅动的混合液在氧化沟封闭渠道内循环流动,具有特殊的水力学流态和独特的优点。
其主要技术特点表现为:
第一, 氧化沟在长期内呈现混合的特征,在短期内呈现推流的特征,这种不同时间长度的不同水流特征对克服短流现象有明显的效果,可有效地提高氧化沟的缓冲能力;
第二, 氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度现象。这是由于为了实现了脱氮除磷的效果,曝气设备的定位分区布置,使沟内存在交替变化的好氧区和缺氧区,有利于形成硝化—反硝化的生物处理条件;
第三, 氧化沟具在不同的区域呈现有高能区和低能区两个能量区。高能区对氧进行转移以及充分混合沟内液体,低能区可加强污泥絮凝的机率。这样功率密度不均匀分配,有利于氧的传质、液体混合和污泥絮凝;
第四, 曝气和推流混合的分离,提高了氧化沟运行的灵活性;利用加深氧化沟的沟深,从而构造出了更好的脱氮除磷环境;
第五, 工艺流程简单、构筑物少、便于管理;低负荷、长泥龄及水力停留时间长;整体功率密度较低,节省能源。
在污水处理中,氧化沟分类如图1所示,常用的氧化沟类型有Carrousel氧化沟、Orbal 氧化沟、合建式氧化沟、交替式/半交替式氧化沟。
图1:氧化沟分类
1)Carrousel氧化沟
为多沟串联系统(图2),它的进水和活性污泥混合液会在沟内不停地循环流动。采用垂直安装的低速表面曝气装置,每个沟渠的一端各安装一个,在靠近曝气装置的上游为缺氧区,而靠近曝气装置的下游为好氧区,沟内循环流动的混合液交替经过好氧区和缺氧区时,好氧区可以提供良好的生物脱氮环境,而且使活性污泥更容易沉淀。
Carrousel氧化沟传氧效率高,设备数量少,易于管理和维护,节能效果显著。适用于处理规模较大的污水处理厂,在所有氧化沟处理工艺中应用最为广泛。
图2:Carrousel氧化沟流程
2)Orbal氧化沟
是一种多级氧化沟(图3),一般由3个同心椭圆形沟道组成,由外向内依次为外沟、中沟、内沟。混合液由外沟道依次进入中沟道、内沟道,最终由内沟道排出流入到终沉池。每个沟道都安装有不同数量的水平转碟曝气装置来提供氧气,为了使混合液在各个沟道中呈现悬浮的状态,曝气装置同时兼有搅拌和推流的作用。回流污泥最终由终沉池回流泵送至外沟或者厌氧池与进水进行混合,形成循环系统。
Orbal氧化沟有较好的节能特点,很强的抗冲击负荷能力,很大的灵活性,但是占地面积较大。
图3:Orbal氧化沟流程
3)合建式氧化沟
又称为一体化氧化沟(图4),是将二沉池设置于氧化沟内,集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体,无需单独建造二沉池。一体化氧化沟能够充分利用氧化沟的大容积的特点,在不影响氧化沟正常运行的情况下,通过改进氧化沟部分区域的结构或在沟内设置一定的装置,使泥水分离过程在沟内完成的氧化沟。
主要形式有船式、沟式和BMTS式等,其最大的优点是较为节省占地。
图4:一体化氧化沟流程
4)交替式/半交替式氧化沟
DE 型氧化沟和T 型氧化沟分别属于半交替运行式氧化沟和交替式氧化沟。DE 型氧化沟是一个双沟系统,它的运行方式类似与T 型沟,区别在于DE 型氧化沟的二沉池与氧化沟分开建立,且污泥回流系统独立设立,能很好的去除BOD和实现生物脱氮。
DE 氧化沟与传统活性污泥法相比较不仅能得到更好的出水水质,而且还具有改善污泥沉降性能、防治污泥膨胀、污泥脱水性能好的优点。处理过程也相对简单,但其容积利用率比较低,因此在选择工艺时,应注意考虑占地面积。
DE氧化沟工作示意图
目前氧化沟技术已经在污水处理的实际应用中取得了很好的效果,可有效的去除了污水中的有机污染物。随着污水处理技术的不断发展,为了使出水水质达到更高的要求,氧化沟工艺也逐步进行了改进,如:改良型氧化沟工艺类型,将氧化沟工艺和其他污水处理工艺进行组合等。
从上面的分析我们了解到,氧化沟污水处理技术,具有简单、应用领域广、去除效率高、出水水质稳定等优点,它独特的技术优势,在生活污水及工业废水处理领域中具有更为广阔的应用前景。
为使氧化沟工艺更好地应用于污水处理,后续仍然有很多方面需要解决和探索,如:如何在保证能耗的基础上提高脱氮除磷的效率;如何对曝气装置进行改进以提高氧气的利用率;对现有的氧化沟工艺进行改良,从而更广泛的提高氧化沟技术在各个领域的应用,使氧化沟工艺实现更高效、低能、自动化。
参考文献:
【1】 郭昌梓,程飞,陈雪梅,氧化沟的优缺点及发展应用型式。
【2】 范莹,刘芊宏,氧化沟工艺及其在污水处理中的应用。
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